Gambar 7-26. Blok diagram osiloskop digital
7.4.2. Metoda Pengambilan Sampel Metoda pengambilan sampel
menjelaskan bagaimana osiloskop digital mengumpulkan titik-titik
sampel. Untuk perubahan sinyal lambat, osiloskop digital dengan
mudah mengumpulkan lebih dari cukup titik sampling untuk
mengkonstruksi gambar secara akurat. Oleh karena itu untuk sinyal
yang lebih cepat seberapa cepat tergantung pada kecepatan
sampling osiloskop osiloskop tidak dapat mengumpulkan cukup
sampel . Osiloskop digital mampu melakukan dua hal yaitu :
mengumpulkan beberapa titik sampel dari sinyal dalam jalan
tunggal real-time sampling mode dan kemudian
menggunakan interpolasi. Interpolasi merupakan teknik
pemrosesan untuk mengestimasi apakah bentuk
gelombang pada beberapa titik nampak sama seperti aslinya.
membangun gambar bentuk gelombang sepanjang waktu
pengulangan sinyal equivalent-time sampling
mode.
7.4.3. Pengambilan Sampel Real-Time dengan Interpolasi Osiloskop digital menggunakan
pengambilan sampel real-time seperti metoda sampling standar.
Dalam pengambilan sampel real- time, osiloskop mengumpulkan
sampel sebanyak yang dapat menggambarkan sinyal
sebenarnya. Untuk pengukuran
sinyal tansien harus menggunakan real time sampling.
Peraga
Sistem Akusisi Pengubah
analog ke digital
Memori Pemroses
Sistem triger
Sistem peraga
digital
Sistem Horisontal
Sample Clock
Sistim Vertikal
Attenu
at
Penguat Vertikal
Gambar 7-27. Pengambilan sampel real-time
Osiloskop digital menggunakan interpolasi dalam memperagakan
sinyal secepat yang osiloskop dapat hanya dengan
mengumpulkan beberapa titik sampel. Inperpolasi adalah
menghubungkan titik. Interpolasi linier sederhana menghubungkan
titik sampel dengan garis lurus. Interpolasi sinus menghubungkan
titik sampel dengan titik kurva gambar
7-28 . Dengan
interpolasi sinus , titik-titik dihitung untuk mengisi waktu antar sampel
riil. Proses ini meskipun menggunakan sinyal yang
disampel hanya beberapa kali dalam satu siklus dapat
diperagakan secara akurat.
Gambar 7-28. Interpolasi sinus dan linier gelombang sinus
yang direprduksi dengan
interpolasi sinus gelombang sinus
yang direproduksi dengan
menggunakan linier interpolasi
kecepatan pengambilan sampel bentuk gelombang yang dikonstruksi dengan titik sampel
7.4.4. Ekuivalensi Waktu Pengambilan Sampel
Beberapa osloskop digital dapat menggunakan ekuivalen waktu
pengambilan sampel untuk menangkap pengulangan sinyal
yang sangat cepat. Ekuivalensi waktu pengambilan sampel
mengkonstruksi gambar pengulangan sinyal dengan
menangkap sedikit bit informasi dari setiap sinyal gambar 7-30 .
Bentuk gelombang secara perlahan dibangun seperti untai cahaya yang
berjalan satu persatu. Dengan mengurutkan sampel titik-titk
muncul dari kiri ke kanan secara berurutan, sedangkan pada
random sampling titik-titik muncul secara acak sepanjang bentuk
gelombang
Gambar 7-29. Akusisi pembentukan gelombang
7.4.5. Osiloskop Penyimpan Digital
Osiloskop penyimpan digital atau disingkat DSO Digital Storage
Osciloscpe, sekarang ini merupakan jenis yang lebih disukai untuk aplikasi
kebanyakan industri meskipun CRO analog sederhana masih banyak
digunakan oleh para hobist. Osiloskop penyimpan digital menggantikan
penyimpan analog yang tidak stabil dengan memori digital, yang dapat
menyimpan data selama yang dikehendaki tanpa mengalami
degradasi. Ini memungkinkan untuk pemrosesan sinyal yang kompleks
dengan rangkaian pemroses digital kecepatan tinggi.
Gambar 7-30. Osiloskop penyimpan digital
Gelombang dibentuk dengan
titik sampel
akuisisi siklus pertama
akusisi siklus kedua akusisi siklus
ketiga akuisis siklus ke n
Masukan vertikal, sebagai pengganti pengendali penguat
vertikal adalah digitalisasi dengan rangkaian pengubah analog
menjadi digital analog digital converter hasilnya sebagai data
yang disimpan dalam memori mikroprosesor. Data selanjutnya
diproses dan dikirim untuk diperagakan, awalnya osiloskop
penyimpan digital menggunakan peraga tabung sinar katoda, namun
sekarang lebih disukai dengan menggunakan LCD layar datar.
Osiloskop penyimpan digital dengan peraga LCD warna sudah
umum digunakan. Data dapat diatur dikirim melalui pemrosesan
LAN atau WAN atau untuk pengarsipan. Layar gambar dapat
langsung direkam pada kertas dengan alat berupa printer atau
plotter , tanpa memerlukan kamera osiloskop. Osiloskop memiliki
perangkat lunak penganalisa sinyal sangat bermanfaat untuk
penerapan ranah waktu misal mengukur rise time, lebar pulsa,
amplitudo, spektrum frekuensi, histogram, statistik, pemetaan
persistensi dan sejumlah parameter yang berguna untuk seorang
engineer dalam bidang spesialisasinya seperti
telekomunikasi. analisa disk drive dan elektronika daya.
Osiloskop digital secara prinsip dibatasi oleh performansi
rangkaian masukan analog dan frekuensi pengambilan sampel.
Pada umumnya
kecepatan frekuensi pengambilan sampel
sekurang-kurangnya dua kali
komponen frekuensi tertinggi dari sinyal yang diamati.
Osiloskop dapat memvariasi timebase dengan
waktu yang teliti. Misal untk
membuat gambar sinyal yang
diamati secara berulang. Memerlukan salah satu clock atau
memberikan pola yang berulang. Bila diperbandngkan antara
osiloskop penyimpan analog dengan osiloskop penyimpan
digital, osiloskop penyimpan digital memiliki beberapa kelebihan antara
lain.
Peraga lebih jelas dan besar dengan warna pembeda untuk
multi penjejakan. Ekuivalen pengambilan sampel
dan pengamatan menunjukkan resolusi
lebih tinggi di bawah μ
V. Deteksi puncak.
Pre-trigger Mudah dan mampu menyimpan
beberapa penjejakan memungkinkan pada awal kerja
tanpa trigger.
Ini membutuhkan reaksi peraga cepat beberapa
osiloskop memiliki penundaan 1 detik.
Knob harus besar dan perpindahan secara halus.
Juga dapat digunakan untuk penjejakan lambat seperti variasi
temperatur sepanjang hari, dapat direkam.
Memori osiloskop dapat disusun tidak hanya sebagai satu
dimensi namun juga sebagai susunan dua dimensi untuk
mensimulasikan pospor pada layar.
Dengan teknik digital memungkinkan analisis
kuantitatip .
Memungkinkan untuk pengamatan otomasi.
Kelemahan osiloskop penyimpan digital adalah
kecepatan penyegaran layar terbatas. Pada osiloskop analog,
pemakai dapat mengindra berdasarkan intuisi
kecepatan trigger
dengan melihat pada keadaan penjejakan CRT. Untuk
osiloskop digital layar terkunci secara pasti sama untuk
kecepatan sinyal
kebanyakan yang mana kecepatan
penyegaran layar dilampaui. Satu hal lagi, seringkali titik
terlalu terang glitches
atau penomena lain yang jarang
didapat pada layar hitam putih dari osiloskop digital standar,
persistansi dari pospor CRTpada osiloskop analog rendah
membuat glitch dapat dilihat jika diberikan beberapa trigger
berurutan. Keduanya sulit diselesaikan sekarang ini
dengan pospor osiloskop digital, data disimpan pada kecepatan
penyegaran tinggi dan dipergakan dengan intensitas
yang bervariasi untuk mensimulasikan persistensi
penjejakan dari CRT osiloskop.
7.5. Spesifikasi Osiloskop Untuk melihat seberapa bagus
kualitas osiloskop dapat dilihat dari nilai spesifikasi instrument yang
bersangkutan. Dalam pembahasan ini diambil spesifikasi
dari Osciloscope Hewlett Packard HP
type 1740 A. Dipilih
Osiloskop HP 1740 karena jenis dua kanal yang dapat mewakili
osiloskop analog.
7.5.1. Spesifikasi Umum Jenis osiloskop dua kanal sistem
defleksi vertikal memiliki 12 faktor defleksi terkalibrasi dari 5 mVdiv
sampai 20Vdiv. Impedansi masukan dapat dipilih 50? atau 1
M? untuk memenuhi variasi pengukuran yang diperlukan.
Sistem defleksi horisontal memiliki kecepatan sapuan terkalibrasi dari
2sdiv sampai
0,05 μ
sdiv, kecepatan penundaan sapuan dari
20 msdiv sampai 0,05 μ
sdiv. Pengali 10 untuk memperluas
semua sapuan dengan faktor 10 dan
sapuan tercepat 5 nsdiv. Dalam mode alternate ataupun
Chop control trigger-view
dimungkinkan memperagakan tiga sinyal yaitu kanal A, kanal B dan
sinyal trigger.
7.5.2. Mode Peraga Vertikal Kanal A dan kanal B diperagakan
bergantian dengan sapuan berurutan ALT. Kanal A dan
kanal B
diperagakan dengan pensaklaran antar kanal pada
kecepatan 250 kHz, selama pensaklaran Chop berkas
dipadamkan, kanal A ditambahkan kanal B penambahan aljabar dan
trigger view.
7.5.3. Perhatian Keamanan Untuk pencagahan kerusakan
diperhatikan selama pengoperasian, perawatan dan
perbaikan peralatan. Untuk meminimumkan kejutan
casis instrument atau cabinet harus
dihubungkan ke ground secara listrik. Instrumen menggunakan
kabel AC tiga konduktor hijau untuk dihubungkan dengan ground
listrik.
7.6. Pengukuran Dengan Osiloskop 7.6.1. Pengenalan Panel Depan dan Fungsi
1. Pengenalan Fungsi Panel Depan dijelaskan searah
jarum jam dimulai dari saklar daya.
2. Saklar on off untuk mengaktifkan CRO putar
tombol searah jam. 3. CRO aktif ditandai dengan
lampu menyala. 4. Time div untuk mengatur
lebar sinyal agar mudah dibaca.
5. Tombol time kalibrasi digunakan saat
mengkalibrasi waktu, bila kalibrasi telah dilakukan
posisi ini tidak boleh diubah- ubah.
6. Terminal kalibrasi tempat dihubungkan probe pada
saat kalibrasi. Posisi X digunakan untuk
menggeser tampilan sinyal dalam peraga kea rah
horizontal. 7. Triger digunakan untuk
mengatur besarnya picu sedangkan picu negatip atau
positip diatur dengan tombol kecil dibawahnya kanan
positip kiri negatip.
8. Input ext, adalah tempat memasukkan sinyal dari luar
yang dapat difungsikan sebagai time base.
9. Ground tempat disambungkan dengan
ground rangkaian yang diukur.
10. Fokus untuk mengatur focus tampilan sinyal pada layar.
11. Posisi Y digunakan untuk mengatur posisi tampilan
sinyal yang diukur pada kanal 2 arah vertikal.
12. Input kanal 2 merupakan terminal masukan untuk
pengukuran sinyal.
Lebar band : batas atas mendekati 20 MHz. Kopel DC : dc sampai 100 MHz untuk kedua mode Ri 50? dan 1M?.
Kopel AC : mendekati 10Hz sampai 100 MHz dengan probe pembagi 10:1 Rise time : = 3ns diukur dari 10 sampai 90 .
Faktor defleksi : Range : 5mVdiv sampai 20Vdiv 12 posisi terkalibrasi.
Vernier : bervariasi
Kategori